ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Con người trên Trái Đất đang tồn tại và phát triển trong một không gian vô cùng rộng lớn, đa dạng và phong phú, khoảng không gian đó được gọi là môi trường. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên và môi trường đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội. Tồn tại trong môi trường là nước, chiếm ¾ diện tích Trái đất và cũng là nguồn tài nguyên đặc biệt quan trọng và vô cùng quý giá đối với sự sống của con người.
Tốc độ phát triển kinh tế xã hội ngày càng tăng, quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ đã mang lại rất nhiều lợi ích: mức sống người dân cao hơn, giáo dục và sức khoẻ tốt hơn. Tuy nhiên, kèm theo đó là tình trạng suy kiệt nguồn tài nguyên, suy thoái môi trường. Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm môi trường nước đã trở thành vấn đề toàn cầu. Nguy cơ thiếu nước ngọt và nước sạch đang là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên Trái đất.
Sông Cầu bắt nguồn từ dãy Phia-Bjooc tỉnh Bắc Kạn, là con sông quan trọng nhất trong hệ thống sông Thái Bình, có ý nghĩa to lớn với đồng bằng sông Hồng và lưu vực của nó. LVS có diện tích 6.030 km2, tổng chiều dài các nhánh sông khoảng 1.600 km, dòng chính sông dài 288 km chảy qua các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh rồi đổ vào sông Thái Bình tại Phả Lại - Hải Dương. Lưu vực sông Cầu nằm trong vùng mưa lớn của Bắc Kạn và Thái Nguyên với tổng lượng nước hàng năm đạt 4,200 km3. Sông Cầu được điều tiết bởi Hồ Núi Cốc với dung tích hàng trăm triệu m3.
Vùng thượng lưu sông Cầu thuộc địa phận tỉnh Bắc Kạn chảy qua 4 huyện, thị xã của tỉnh, bị tác động từ các hoạt động phát triển trên địa bàn tỉnh n 2 và chịu sự tác động lớn nhất từ sự phát triển kinh tế xã hội của thị xã Bắc Kạn. Sông ngòi có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất và đời sống của nhân dân tỉnh Bắc Kạn. Trong một chừng mực nhất định, sông ngòi là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho nông nghiệp và ngư nghiệp. Trong những năm gần đây, thị xã Bắc Kạn đã tạo những bước chuyển mạnh mẽ, đầu tư nâng cấp, xây dựng cơ sở hạ tầng, chỉnh trang đô thị, xây dựng khu công nghiệp, đặc biệt là mở mang các khu dân cư.
Năm 2012, thị xã Bắc Kạn đã được công nhận là đô thị loại III của tỉnh. Các hoạt động phát triển kinh tế xã hội không ngừng tác động đến sông Cầu. Chất lượng nước sông đã bị ảnh hưởng, khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm của sông Cầu đoạn chảy qua thị xã Bắc Kạn ít nhiều bị suy giảm. Xuất phát từ những vấn đề trên và nhận thức được tầm quan trọng cũng như ý nghĩa của môi trường nước đối với đời sống người dân, được sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Quản lý tài nguyên, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dưới sự chỉ đạo và hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.
Trần Văn Điền, em tiến hành nghiên cứu và thực hiện đề tài: “Đánh giá một số hoạt động có khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Cầu chảy qua địa bàn thị xã Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn” 1. Mục đích của đề tài - Xác định được những hoạt động và các yếu tố gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Cầu. - Đánh giá chiều hướng ảnh hưởng và dự báo tình trạng ô nhiễm của đoạn sông chảy qua khu vực thị xã Bắc Kạn. - Đưa ra các biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ, cải thiện chất lượng nguồn nước.
Yêu cầu của đề tài - Nguồn số liệu, tài liệu điều tra thu thập phải có độ tin cậy, chính xác, trung thực và khách quan. - Các giải pháp đề xuất phải có tính khả thi phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Kạn. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu.
Đề tài giúp cho người học tập nghiên cứu củng cố lại những kiến thức đã học, biết cách thực hiện một đề tài khoa học và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, nâng cao hiểu biết thêm về thực tế, trau dồi, tích luỹ kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. Ý nghĩa trong thực tiễn. - Phản ánh thực trạng chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thị xã Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn. - Cảnh báo các vấn đề về ô nhiễm môi trường nước sông.
- Giáo dục, nâng cao ý thức người dân trên địa bàn trong công tác bảo vệ môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển. Nguồn nước mặt được gọi là tài nguyên nước mặt, tồn tại thường xuyên hay không thường xuyên trong các thủy vực ở trên mặt đất như: sông ngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng và băng tuyết.
Tài nguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Do đó, tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia. Một số khái niệm * Khái niệm về môi trường Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005 môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống sản xuất, sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” [11]. * Quan trắc môi trường Theo khoản 17, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam (2005), “Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường” [11].
n 5 * Khái niệm về ô nhiễm môi trường Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005 “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”. * Khái niệm về tài nguyên nước Tài nguyên nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, vừa vô hạn vừa hữu hạn và chính bản thân nước có thể đáp ứng cho các nhu cầu của cuộc sống, uống, sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, năng lượng, nông nghiệp, giao thông vận tải thủy, du lịch. Tài nguyên nước được phân thành 3 dạng chủ yếu theo vị trí cũng như đặc điểm hình thành, khai thác và sử dụng. Đó là nguồn nước trên mặt đất (nước mặt), nước dưới đất (nước ngầm) và nước trong khí quyển (hơi nước).
* Ô nhiễm nguồn nước: “ Là sự thay đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học, thành phần sinh học của nước vi phạm tiêu chuẩn cho phép” * Khái niệm ô nhiễm nước Ô nhiễm nước là sự thay đổi của thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người. - Tác nhân và thông số ô nhiễm nguồn nước. + Màu sắc Nước tinh khiết không có màu.
Nước thường có màu do sự tồn tại một số chất như: Các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy (các chất humic); Sắt và Mangan dạng keo hoặc dạng hòa tan làm nước có màu vàng, đỏ, đen. + Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Chất lơ lửng là các hạt rắn vô cơ lơ lửng trong nước như khoáng sét, bùn, bụi quặng, vi khuẩn, tảo,… sự có mặt của chất lơ lửng trong nước mặt do n 6 hoạt động xói mòn, nước chảy tràn làm mặt nước bị đục, thay đổi màu sắc và các tính chất khác. Chất rắn lơ lửng ít xuất hiện trong nước ngầm vì nước được lọc và các chất rắn giữ lại trong quá trình nước thấm qua các tầng đất. + Độ cứng Độ cứng của nước do sự có mặt của các muối Ca và Mg trong nước.
Độ cứng của nước được gọi là tạm thời khi nó do các muối cacbonat hoặc bicacbonat Ca và Mg gây ra: Loại nước này khi đun sẽ tạo ra kết tủa CaCO3 và MgCO3 và sẽ bớt cứng. Độ cứng vĩnh cửu của nước gây nên do các muối sunfat hoặc clorua Ca, Mg. Độ cứng vĩnh cửu thường rất khó loại trừ. Độ cứng của nước được tính bằng Mg/l CaCO3.
Đối với nước tinh khiết thì pH = 7, khi trong nước chứa nhiều ion H+ hơn ion OH- thì nước có tính axit (PH < 7), khi nước có nhiều ion OH- thì nước có tính kiềm (PH > 7). + Nồng độ oxy tự do hòa tan trong nước (DO). Oxy tự do hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước thường được tạo ra do sự hòa tan oxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do tan trong nước khoảng 8 - 10 mg/l, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo.
Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá ô nhiễm của thủy vực, nhất là ô nhiễm hữu cơ. + Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD). Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy mà sinh vật cần dùng để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thành CO2, nước, tế bào mới và các sản phẩm trung gian. + Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD).
Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và nước. n 7 Như vậy, COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ các hợp chất hữu cơ trong nước, còn BOD chỉ là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất dễ phân hủy sinh học. + Kim loại nặng: Các kim loại như: Hg, Cd, Pb, As, Cr, Cu, Zn, Fe,. có trong nước với nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm.